甲状腺激素等激素是如何升高血糖的?
问题的提出:按照高中生物学知识,如果问你能升高血糖浓度的激素有哪些?我们的答案可以提供4 种(类),如胰高血糖素、肾上腺素、糖皮质激素和甲状腺激素。这4种激素都能升高血糖浓度,但作用的机理有所不同。顾名思议,胰高血糖素可以升高血糖浓度,具体的机理是:主要作用于肝脏部位,激活肝细胞内的磷酸化酶,促进肝内糖异生和肝糖原分解;它还能激活脂肪酶促使脂肪分解,增加血中脂肪酸的浓度,增加脂肪酸氧化,使酮体生成增多。肾上腺素可以促进肝糖原和脂类分解,增加血糖和血浆脂肪酸水平。糖皮质激素是调节体内糖代谢的重要激素之一,有显著的升高血糖的作用。这是由于糖皮质激素可以促进蛋白质分解,抑制外周组织对氨基酸的利用而异生成肝糖原,使糖原储存增加,同时,通过抗胰岛素作用,降低肌肉、脂肪等组织对胰岛素的反应性,使外周组织对葡萄糖的利用减少,导致血糖升高。甲状腺激素能促进小肠对单糖的吸收,促进糖原分解,抑制糖原合成,并且有加强肾上腺素、胰高血糖素、糖皮质激素的升高血糖作用。
但是,从下列2024年河北高考试题来看,甲状腺激素也能起到降低血糖浓度的作用,查找《动物生理学》(尹秀玲等主编)第184页,确实有描述“甲状腺激素T4和T3有加速脂肪、肌肉等外周组织对葡萄糖的摄取和利用能力,因此也有降低血糖的作用”。翻看了几本《动物生理学》,并没有找到包括浙科版和人教版高中生物学教材所说的,“胰岛素是唯一(已知)的降低血糖的激素”。个人认为,高中生物教材上出现“唯一”的表述应该是不管什么激素能降低血糖浓度应该都要通过促进胰岛素的分泌来发挥作用。试题:(2024年河北高考试题)甲状腺激素在肝脏中激活其β受体,使机体产生激素G,进而促进胰岛素分泌。下列叙述错误的是( )A. 肾上腺素等升高血糖的激素与胰岛素在血糖调节中的作用相抗衡B. 甲状腺激素能升高血糖,也可通过激素G间接降低血糖C. 血糖浓度变化可以调节胰岛素分泌,但不能负反馈调节升高血糖的激素分泌D. 激素G作用于胰岛B细胞促进胰岛素分泌属于体液调节解析:胰岛素可降低血糖,肾上腺素等升高血糖的激素与胰岛素在血糖调节中的作用相抗衡,A正确;甲状腺激素能升高血糖,根据题意甲状腺激素也可以间接促进胰岛素分泌,即通过激素G间接降低血糖,B正确;血糖浓度变化可以调节胰岛素分泌,也可以负反馈调节升高血糖的激素如胰高血糖素等的分泌,C错误;激素G作用于胰岛B细胞促进胰岛素分泌是激素作用于靶细胞的过程,属于体液调节,D正确。故答案为C。从上述试题中,我们可以发现甲状腺激素确实有降低血糖浓度的作用,甚至可以通过间接促进胰岛素分泌达到降低血糖的作用。机体产生激素G是什么?这样的调节机理又是怎么样的?甲状腺激素(TH)的主要活性形式包括T4和T3,其中T3的活性最强,其生物学功能主要由TH受体(TR)介导。TR 属于核受体超家族中的一员,是配体(T3)依赖的转录因子,有α和β两种亚型,其中TRα在心脏、骨骼、肌肉和脂肪等组织中表达较高,而TRβ则主要表达在肝脏、肾脏、垂体等组织中。研究发现,甲状腺激素能够通过胰高血糖素样肽-1(GLP-1)与血糖稳态建立联系。激活肝脏甲状腺激素信号通路具有促胰岛素分泌和降低血糖的作用。GLP-1是一种肠道激素,在调节血糖、以葡萄糖依赖的方式促进胰岛素分泌、抑制胃排空和摄食等方面发挥重要作用。近年来GLP-1类似物以及防止GLP-1降解的药物现已用于治疗2型糖尿病(T2DM),因此,深入探究GLP-1内源性释放机制以及对葡萄糖稳态的调控机制将有助于为T2DM的诊断和治疗提供新的理论依据和作用靶点。该研究发现,甲状腺激素(TH)的活性形式-三碘甲状腺原氨酸(T3),可以显著促进GLP-1和胰岛素的分泌,从而改善了甲减模型小鼠的血糖稳态。利用GLP-1受体拮抗剂能够抑制T3促进胰岛素分泌和降低血糖的作用,说明T3对于血糖稳态的调控依赖于GLP-1。该研究进一步利用肝脏组织特异性敲除甲状腺激素受体β(TRβ)的转基因小鼠模型以及靶向肝脏的TRβ选择性激动剂,发现肝脏TRβ介导的TH信号通路对于T3调控GLP-1和胰岛素的分泌以及T3降低血糖的作用都是不可或缺的。同样,在饮食诱导的肥胖小鼠模型中,靶向肝脏的TRβ选择性激动剂同样能够提高胰岛素和GLP-1的水平并降低血糖。试题:人体血糖平衡除受胰岛、肾上腺等分泌的相关激素调节外,还受小肠K细胞分泌的多肽GIP的调节,其部分作用机制如图所示。下列叙述正确的是( )A. 若破坏下丘脑中的血糖调节中枢,机体的血糖调节能力会受影响B. 进食后胰岛素水平升高可促进糖原合成说明胰岛素具有催化活性C. GIP和胰岛素都能降低血糖浓度,两者作用的靶细胞(靶器官)不同D. 促使胰岛素分泌增加的信号分子有血糖、GIP和神经递质解析:下丘脑中的血糖调节中枢破坏,会影响机体的血糖调节能力,A正确;胰岛素作用是调节血糖,不具有催化活性,B错误;GIP作用的靶细胞是胰岛B细胞,胰岛素作用的对象是全身各处的组织细胞,主要是肝脏细胞,二者作用的靶细胞不同,C正确;分析题图可知,促使胰岛素分泌增加的信号分子有血糖升高、小肠K细胞分泌的多肽GIP和下丘脑分泌的神经递质,D正确。故答案为B。
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